摘要：預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCP管)是由鋼筒、預(yù)應(yīng)力鋼絲、混凝土管芯和水泥砂漿保護層等構(gòu)成的復(fù)合管材，具有高抗壓抗?jié)B，易安裝價格低等特點。廣州市西江引水工程輸水主干線采用直徑為DN3600的PCCP管約50.7千米，開創(chuàng)了南方地區(qū)大規(guī)模應(yīng)用特大口徑PCCP管的施工先例，在工程中，根據(jù)國家相關(guān)規(guī)范及美國供水協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)，對于PCCP管安裝過程中發(fā)生損傷修復(fù)的方法提出了完整控制措施。

　　關(guān)鍵詞：西江引水工程,PCCP管,損傷修復(fù)

　　1 概述

　　預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCP管)的生產(chǎn)及應(yīng)用，最早是由法國的邦納公司開始研究，在認識到其具有承壓高、抗?jié)B強、安裝方便、密封牢、價格低廉、經(jīng)久耐用等諸多優(yōu)點后，歐美國家從20世紀(jì)40年代，大力研究使用PCCP管材，使其成為大型引水和排水工程最理想的管材之一。

　　廣州西江引水工程，設(shè)計取水規(guī)模為350×104 m3/d，總投資約89.35億，管線長約71.6km。其中，輸水干線主管材為預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCP)，管徑為3600mm，如此大口徑的PCCP管在南方地區(qū)屬首次使用，單管長5米，質(zhì)量為45噸。工程中PCCP管的總質(zhì)量約45.63×103 t，總長約為50.7km。

　　在大型的PCCP管道工程項目中，大量PCCP管在運輸、存放、安裝、打壓、回填等多方面過程環(huán)節(jié)中，不可避免的會出現(xiàn)局部損傷。在保證施工質(zhì)量的前提下，采用最恰當(dāng)?shù)姆绞椒椒ǎ�合理�?jīng)濟的修復(fù)每一根管道，達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和合同規(guī)定的要求，是工程技術(shù)人員的必須面臨的問題。本文結(jié)合廣州市西江引水工程的寶貴經(jīng)驗，參考行業(yè)例行做法及施工規(guī)范，對PCCP管道的損傷修復(fù)技術(shù)進行了總結(jié)和探討。

　　2 損傷的總處理原則

　　在修復(fù)過程中，對缺陷處理的原則是：查清損傷產(chǎn)生的原因，提出損傷處理意見及避免損傷再發(fā)生的預(yù)防措施。在規(guī)范及合同允許范圍內(nèi)的缺陷，承包人提出處理方案，項目監(jiān)理批準(zhǔn)后在項目監(jiān)理和業(yè)主的見證下進行處理，處理合格的監(jiān)理給予簽字確認;超出規(guī)范及合同允許范圍的，堅決予以報廢;對合同技術(shù)規(guī)范所不明確或者出現(xiàn)嚴(yán)重質(zhì)量問題的管道，要經(jīng)技術(shù)部門編制有針對性的修補方案。在認真分析研究的基礎(chǔ)上作出科學(xué)的決定，以保護業(yè)主和承包人的利益。

　　2.1 PCCP管內(nèi)表面破損處理原則

　　PCCP管內(nèi)表面不允許出現(xiàn)長度超過150mm與管道縱軸平行成15°的可見裂縫，除非該裂縫距管端300mm之內(nèi)。超此標(biāo)準(zhǔn)的管材應(yīng)作報廢處理。PCCP管內(nèi)表面出現(xiàn)的環(huán)向或螺旋裂縫寬度大于0.5mm(浮漿裂縫除外);距管材插口端300mm以內(nèi)出現(xiàn)的環(huán)向裂縫寬度大于1.5mm時,應(yīng)予修補。成品管內(nèi)表面出現(xiàn)的環(huán)向或螺旋裂縫寬度大于1.0mm時，應(yīng)報廢。

　　2.2 PCCP管外表面破損處理原則

　　管道纏絲面上砂漿保護層的外表面不得有可見裂縫，出現(xiàn)裂縫的應(yīng)報廢處理。管道非纏絲段上砂漿保護層外表面的裂縫若寬度不大于0.25mm，未經(jīng)修補即為合格;若寬度大于0.25mm，則應(yīng)用濕水泥漿涂抹裂縫或?qū)⑺�泥凈漿填入裂縫予以修補。超過該修補標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)做報廢。

　　2.3 PCCP管承插口破損處理原則

　　本工程DN3600的管芯厚度大于250mm的加厚管芯PCCP，承插口工作面橢圓度的允許偏差值不得大于6mm。

　　2.4 PCCP管內(nèi)外防腐材料破損的處理原則

　　對修補材料遵循與原材料相同或相近的原則，力求簡單、實效，不片面追求新材料、新工藝。不能采用環(huán)氧樹脂等有毒有害的修補材料。采用減水劑、早強劑、膨脹劑等外加劑不能帶入有毒或氯離子等對混凝土有害的成分。

　　3 損傷修復(fù)措施

　　3.1 PCCP管內(nèi)表面破損的修補方法

　　成品管材內(nèi)表面出現(xiàn)的環(huán)向或螺旋裂縫寬度大于0.5mm，及距管材插口端300mm以內(nèi)出現(xiàn)的環(huán)向裂縫寬度大于1.5mm時,應(yīng)予修補。

　　① 用石材切割機配合砂輪片磨光機沿裂紋方向開槽，槽深以裂紋深度為準(zhǔn)，槽寬根據(jù)深度大小取10~30mm，表面的寬度應(yīng)小于底部的寬度，側(cè)面傾斜約10°，不應(yīng)大于30°。

　　② 填入修補混合物前，清除影響混凝土與砂漿粘結(jié)的的松散異物，并用清水濕潤鑿開的凹形面。

　　③ 以水泥改性劑：水泥=1：1左右的重量比調(diào)制成粘稠狀的水泥凈漿作為界面劑，用毛刷均勻涂在槽內(nèi)約10mm厚。

　　④ 界面劑涂刷后一定要在在界面劑干燥之前，迅速用配制好的改性水泥砂漿填入溝槽內(nèi)，并用平板壓實、抹平、壓出光面。

　　⑤ 待砂漿初凝并具有一定的強度后，表面涂刷一層界面劑，同時灑水養(yǎng)護。

　　3.2 PCCP管外表面破損的修補方法

　　① 用鋼絲刷把缺陷部位清理干凈，松散顆粒、非粘結(jié)物和異物都必須清理掉。如果出現(xiàn)局部空鼓、分層，應(yīng)首先把空鼓部位用手錘、鋼釬進行鑿除，但不能用力過猛，以免損壞鋼絲或造成更大面積的空鼓，然后清理，沖洗干凈。對于在施工過程中造成鋼絲架空、鋼絲表面刻痕，應(yīng)與報廢處理。

　　② 用配制好的水泥砂漿進行修補，并用平板反復(fù)壓實，修復(fù)成原樣。因為保護層外壁需要防腐，表面直接壓光即可。

　　③ 至少灑水養(yǎng)護3天，對已經(jīng)防腐的管節(jié)還要按防腐要求補刷(噴)防腐涂料。

　　3.3 PCCP管承插口破損破損修補方法

　　承插口只要端口有破損，無論任何位置，都必須進行修補。由于承插口破損大小不同又分為端面小于50mm×50mm和端面大于50mm×50mm的兩種類型處理

　　3.3.1 對于端面小于50mm×50mm的破損修補方法：

　　① 用鋼絲刷、把缺陷部位清理干凈，松散顆粒、非粘結(jié)物和異物都必須清理掉。

　　② 用配制好的改性水泥砂漿進行修補，并用平板壓實，修復(fù)成原樣。如果是內(nèi)、外壁還必須壓出光面。

　　③ 待砂漿初凝并具有一定的強度后，表面涂刷一層表面劑，防止修補位置出現(xiàn)干縮裂紋，保證修補質(zhì)量。加強灑水養(yǎng)護。

　　3.3.2 對于端面大于50mm×50mm較大面積的修補方法：

　　① 用鋼絲刷、把缺陷部位清理干凈，松散顆粒、非粘結(jié)物和異物都必須清理掉，必要時用鋼釬處理以下接觸面。并用清水沖洗干凈，晾至半干。

　　② 以水泥改性劑調(diào)制成粘稠狀的水泥凈漿作為界面劑，用毛刷均勻涂在槽內(nèi)一薄層。

　　③ 界面劑涂刷后一定要在在界面劑干燥之前，迅速用配制好的碎石混凝土填入缺陷位置，反復(fù)并用平板壓實，根據(jù)厚度的不同，可以采用分層填充壓實。

　　④ 距表面還有10mm左右時，用配制好的改性水泥砂漿進行修補，并用平板壓實，修復(fù)成原樣。如果是內(nèi)、外壁還必須壓出光面。

　　⑤ 待砂漿初凝并具有一定的強度后，表面涂刷一層表面劑，用此種方法修補部位不會出現(xiàn)干縮裂紋，保證修補質(zhì)量。加強灑水養(yǎng)護。

　　3.4 PCCP管內(nèi)外防腐材料破損的處理原則

　　3.4.1外防腐破損管道的修復(fù)

　　① 將需要清洗的部位刷洗干凈，為了保證質(zhì)量，可采取酒精等清洗劑。

　　② 對修復(fù)位置進行打磨處理，打磨面積適當(dāng)比破損面積擴大外延10cm左右。

　　③ 處理合格并用毛刷清潔后重新噴涂一層環(huán)氧煤瀝青外防腐涂料，當(dāng)面積不大，噴涂受條件限制時，可以采取刷涂施工。

　　④ 必須進行相應(yīng)的外觀檢測、干膜厚度檢測、附著力檢測、電性能檢測。

　　3.4.2外防腐破損管道的修復(fù)

　　過程同外防腐管道破損的修復(fù)，具體操作過程中，還應(yīng)注意：

　　①內(nèi)壁采用的防腐材料其化學(xué)檢驗結(jié)果必須滿足“生活飲用水輸配設(shè)備及防護材料的安全性評價標(biāo)準(zhǔn)”的要求，涂料必須具有“國產(chǎn)涉及飲用水衛(wèi)生安全產(chǎn)品”衛(wèi)生許可證批件。

　　②如采用環(huán)氧引水艙漆，其干膜平均厚度為300μm。

　　4 結(jié)語

　　西江引水工程建立了完善的質(zhì)量管理體系，對于管材從出廠——運輸——保管——埋設(shè)——運行整個過程進行了嚴(yán)格的把控和掌握，確保了每一條管道的質(zhì)量可靠，其對于破損管道的修復(fù)處理措施，也對類似的工程具有借鑒意義。

　　參考文獻：

　　[1] 黃誠，敬東明. 不同類型大口徑管材在西江引水工程中的選用[J] . 中國給水排水，2011,27(8)：1-5.

　　[2] 蔡建平. 淺談預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管原材料質(zhì)量控制 [J] . 南水北調(diào)與水利科技，2005,3(3)：49-51.

　　[3] 魏新宇，馬念尊，李杏敏. 預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCP)在工程中的應(yīng)用[J] . 管道技術(shù)與設(shè)備，2001，(2)：30-32.

　　[4] 匡科，沈軍，涂浴文，岑國鋒. 西江引水工程預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的防腐措施[J]. 中國給水排水，2011,8(10)：5-8